Биологическая химия

Патогенез, лечение и профилактика заболеваний

Представление о белках как о классе соединений

Представление о белках как о классе соединений формировалось в XVIII-XIX вв. В этот период из разнообразных объектов живого мира (семена и соки растений, мышцы, хрусталик глаза, кровь, молоко и т. п.) были выделены вещества, обладающие сходными свойствами: они образовывали вязкие, клейкие растворы, свертывались при нагревании, при их высушивании получалась роговидная масса, при «анализе огнем» ощущался запах паленой шерсти или рога и выделялся аммиак.

Представление о белках как о классе соединений
Белки как класс соединений.

Читать дальше »

Денатурация белков

При разрыве большого числа связей, стабилизирующих пространственную структуру белковой молекулы, упорядоченная, уникальная для каждого белка конформация пептидной цепи нарушается, и молекула целиком или в значительной части принимает форму случайного беспорядочного клубка (случайного в том смысле, что каждая молекула данного индивидуального белка по конформации может отличаться от всех других молекул).

Денатурация белков
Денатурация.

Читать дальше »

Денатурация и ренативация белков

Денатурация белков с небольшой скоростью происходит и в живой клетке. Ренативация денатурированных белков в условиях клетки затруднена вследствие высокой концентрации белков: денатурированные молекулы обнажившимися гидрофобными участками соединяются с другими молекулами, что препятствует правильной укладке пептидной цепи.

Денатурация и ренативация белков
Денатурация и ренативация.

Читать дальше »

Четвертичная структура белков

Многие белки построены из двух или более пептидных цепей, соединенных неко-валентными связями. Такие белки могут распадаться на составляющие их пептидные цепи при сравнительно небольших изменениях среды, например при подкис-лении, подщелачивании, добавлении гидрофобных веществ, охлаждении, а также при действии денатурирующих агентов. Примером может служить основной белок эритроцитов — гемоглобин (НЬ).

Четвертичная структура белков
Четвертичная структура.

Читать дальше »

Самосборка надмолекулярных структур

Олигомерные белки в строгом смысле нельзя назвать молекулами: скорее это надмолекулярные структуры, занимающие промежуточное положение между молекулами и клеточными органеллами, такими, как шаперониновый комплекс, рибосомы, хромосомы, мембраны и др. Таким образом, здесь намечается путь к пониманию того, как на основе химических и физико-химических свойств возникают структуры и свойства, характерные для биологической формы движения материи.

Самосборка надмолекулярных структур
Надмолекулярные структуры.

Читать дальше »

Кооперативные изменения конформации протомеров

Олигомерные белки обладают особыми свойствами, которых нету белков, не имеющих четвертичной структуры. Это можно увидеть, сравнивая белок мышц ми-оглобин и белок эритроцитов гемоглобин. Вторичная и третичная структуры ми-оглобина и протомеров гемоглобина очень сходны. Оба эти белка являются гемопротеинами и выполняют в организме сходные функции, в основе которых лежит способность обратимо связывать кислород.

Кооперативные изменения конформации протомеров
Кооперативные изменения.

Читать дальше »

Молекулярная масса

Один из распространенных методов определения молекулярной массы белков и других высокомолекулярных веществ основан на измерении скорости седиментации (осаждения) веществ при ультрацентрифугировании. Во вращающемся роторе ультрацентрифуги центробежное ускорение достигает 100 000-500 000 g (g — ускорение свободного падения). На поверхность буферного раствора, налитого в кювету ультрацентрифуги, наносят тонкий слой раствора белка и кювету помещают в ротор.

Молекулярная масса
Молекулярные массы.

Читать дальше »

Ионизация

Радикалы лизина, аргинина, гистидина и дикарбоксильных аминокислот содержат группы, способные к ионизации. Кроме того, на концах пептидных цепей имеются свободные ос-аминогруппы и ос-карбоксильные группы, которые тоже ионизируются. Ионогенных групп в молекуле белка может быть 15-20 на каждые 100 аминокислотных остатков. Таким образом, белки представляют собой иолиэлектролиты. Поскольку белки содержат как положительно, так и отрицательно заряженные группы, они являются амфолитами.

Ионизация
Ионизация воздуха.

Читать дальше »

Фибриллярные белки

Характерная структурная особенность фибриллярных белков — вытянутая, нитевидная форма молекул. Эти белки нерастворимы в воде и часто образуют многомолекулярные нитевидные комплексы — фибриллы.

Фибриллярные белки
Фибриллярный белок.

Читать дальше »

Функции белков

Нет сомнений, что белки выполняют в живой клетке наиболее разнообразные и наиболее интересные функции. Как уже было отмечено, в организме человека количество разных белков исчисляется десятками тысяч. Каждый белок имеет уникальную, свойственную лишь ему структуру и в такой же мере уникальную функцию, отличающуюся от функций всех других белков.

Функции белков
Функции биологических белков.

Читать дальше »